Υλοποίηση διεπαφής διαχείρισης για NSD και VNF σε ΝFV δίκτυα

• Κύριος συγγραφέας: Αναγνωστοπούλου, Χάρις
• Άλλοι συγγραφείς: Anagnostopoulou, Charis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Διεπαφή διαχείρισης NSD; Διεπαφή διαχείρισης VNF; Network functions virtualisation; VNF package management interface; NSD management interface; NS lifecycle management interface

Τα τελευταία έτη με την ραγδαία ανάπτυξη του λογισμικού, επικρατεί η τάση πολλές παραδοσιακές εφαρμογές να αντικαθίστανται από εικονικές λειτουργίες, με αποτέλεσμα την εμφάνιση νέων τεχνολογικών αρχιτεκτονικών που ως βασικά τους λειτουργικά στοιχεία έχουν στοιχεία εικονικών λειτουργιών. Στις καινοτόμες αυτές αρχιτεκτονικές βρίσκουν εφαρμογή τα δίκτυα νέας γενιάς που επικρατούν με το όνομα Software Defined Networking που δίνουν τη δυνατότητα ανάπτυξης των Network Function Virtualisation (NFV). Η κύρια ιδέα του SDN στηρίζεται στη διαφοροποίηση του τρόπου ελέγχου του δικτύου μέσω φυσικών routers, switches, τα οποία προωθούν την κίνηση των δεδομένων, που οργανώνονται σε πακέτα δεδομένων. Εκμεταλλεύοντας την SDN τεχνολογία καθιερώνονται πλέον οι εικονικές λειτουργίες (Virtual Network Functions), οι οποίες διαιρούν τις παραδοσιακές δικτυακές λειτουργίες σε εφαρμογές λογισμικού. Τα νέα αυτά δίκτυα λόγω του διαμοιρασμού τους σε εικονικές λειτουργίες εμφανίζουν την ανάγκη για μια αποδοτικότερη διαχείριση των πόρων, φυσικών και εικονικών, ώστε να μπορεί να παρέχει με τον καλύτερο δυνατό τρόπο την παροχή δικτυακών υπηρεσιών. Το λειτουργικό μέρος της αρχιτεκτονικής των NFV δικτύων, που διαχειρίζεται τους πόρους του δικτύου και οργανώνει τις λειτουργίες που επιτελεί κάθε πόρος δικτύου, αλλά και την συνεργασία μεταξύ των δικτυακών μερών, αποτελεί τη διεπαφή με την οποία επικοινωνεί το δίκτυο με το εφαρμογές επιχειρησιακού χαρακτήρα και όχι δικτυακού. Οι εφαρμογές αυτές ανήκουν στην κατηγορία των συστημάτων υποστήριξης επιχειρήσεων και συστήματα υποστήριξης εργασιών, γνωστές και με τον αγγλικό όρο Operational Support Systems and Business Support Systems(OSS/BSS). Η συνεργασία των δύο αυτών κλάδων επιτυγχάνει την αποδοτικότερη παροχή υπηρεσιών δικτύου, καθότι τα συστήματα αυτά εμφανίζονται σαν «πελάτες» (clients) του δικτύου οι οποίοι για την επίτευξη των λειτουργιών τους ανά πάσα στιγμή μπορούν να πληροφορηθούν για στοιχεία του δικτύου, αλλά και να ζητήσουν από το διαχειριστή του δικτύου τη δημιουργία νέων δικτυακών πόρων με συγκεκριμένα τεχνικά. Από την άλλη, πλευρά της διεπαφής ο διαχειριστής του δικτύου πρέπει να είναι σε θέση να επεξεργαστεί τις απαιτήσεις του «πελάτη» του και να δρομολογήσει τις απαραίτητες λειτουργίες δικτύου για την παροχή του δικτυακών υπηρεσιών. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική των NFV δικτύων και η ανάπτυξη τριών διεπαφών του διαχειριστή του δικτύου, που επιτελούν την επικοινωνία μεταξύ του διαχειριστή του δικτύου και του Operational Support Systems and Business Support Systems(OSS/BSS). Οι διεπαφές αυτές ακολουθούν τα πρότυπα του Ευρωπαϊκού Ινστιτούτου Τηλεπικοινωνιών με τον ακριβή τίτλο στην αγγλική γλώσσα NFV ETSI SOL005, που αφορούν τη διαχείριση δικτυακών πόρων καθώς και τις λειτουργίες του κύκλου ζωής τους. Για την ακρίβεια το μοντέλο της NFV αρχιτεκτονικής εισάγει την δυνατότητα δημιουργίας καταλόγων που περιέχουν πληροφορίας των στοιχείων του δικτύου, τα οποία ακολουθούν ένα ορισμένο πρότυπο για να περιγράψουν τα χαρακτηριστικά των στοιχείων του δικτύου. Στην ουσία με βάση το περιεχόμενων αυτών των καταλόγων υλοποιεί ο διαχειριστείς την οργάνωση, δημιουργία και λειτουργία των δικτυακών δομών. Οι κατάλογοι αυτοί ενημερώνονται, ώστε να αντιστοιχούν ανά πάσα στιγμή στα λειτουργικά χαρακτηριστικά των στοιχείων. Οι τρεις αυτές διεπαφές αφορούν την διαχείριση των Εικονικών Δικτυακών Λειτουργιών Πακέτων ( VNF Package Management Interface), τη διαχείριση του περιγραφέα Δικτυακών Υπηρεσιών (Network Service Descriptor Management Interface) και τη διαχείριση του κύκλου ζωής των Δικτυακών Υπηρεσιών ( Network Service Lifecycle Management Interface). Επίσης, αναλύεται στα επόμενα κεφάλαια ο τρόπος με τον οποίο διαχειρίζεται ο διαχειριστής του δικτύου τις απαιτήσεις του «πελάτη» μέσω των διεπαφών αυτών και τις ακριβείς λειτουργίες που ακολουθούν σε κάθε διαδικασία εντός του διαχειριστεί, αλλα και μεταξύ του διαχειριστή και των επιμέρους οργανωτικών στοιχείων. Στην ακόλουθη εικόνα αναπαρίσταται η αρχιτεκτονική των NFV δικτύων δίνοντας περισσότερη λεπτομέρεια στα στοιχεία του μέρους οργάνωσης και διαχείρισης δικτύου, τα οποία θα αποτελέσουν το κέντρο της ανάλυσης στα πλαίσια της διπλωματικής.